+ All Categories
Home > Documents > Matematica Exemple Si Aplicatii

Matematica Exemple Si Aplicatii

Date post: 17-Aug-2015
Category:
Upload: andreea-niculescu
View: 297 times
Download: 6 times
Share this document with a friend
Description:
aplicatii
45
Conţinutul manualului pentru cursul pregătitor de matematică Exemple şi aplicaţii din chimie pentru capitolul „Elemente de geometrie” 1.Elemente de geometrie. 1.1. Elemente de reprezentare în plan Reper cartezian. Noţiunea de interval pe axă, noţiunea de domeniu în plan. 1.2. Vectori (în spaţiu) Coordonatele unui punct în spaţiu. Vectorul de poziţie al unui punct. Vectorul determinat de două puncte. Distanţa dintre două puncte ca mărime a vectorului. Coliniaritatea a doi vectori. Produs scalar, vectorial, mixt. Vectorul de poziţie al unei drepte. Vectorul normal al unui plan 1.3. Funcţii trigonometrice Funcţii trigonometrice directe: sinus, cosinus, tangentă, cotangentă: periodicitate, valori importante. Funcţii trigonometrice inverse: arcsinus, arccosinus, arctangentă,arccotangentă, valori importante. Coordonate polare 1.4. Curbe plane: cerc, elipsa, parabolă, recunoaştere şi proprietăţi Exemple şi aplicaţii din chimie pentru capitolul „Elemente de algebră” Elemente de algebră. 1. Numere complexe: forma algebrică, forma trigonometrică. Ecuaţii de gradul al doilea cu rădăcini complexe. 2. Matrici: dreptunghiulare, pătratice, operaţii cu matrici. 3. Determinanţi: proprietăţi , calcul. 4. Inversa unei matrici 5. Sisteme de ecuaţii liniare. Scrierea sub formă matriceală. Caracterizarea sistemelor cu soluţie unică şi determinarea acesteia. Caracterizarea sistemelor compatibil nedeterminate şi punerea în evidenţă a mai multor soluţii. Exemple şi aplicaţii din chimie pentru capitolul „Elemente de analiza matematica” Elemente de analiză matematică 1. Funcţii: tipuri de corespondenţe, exemple şi contraexemple. 1
Transcript

Coninutul manualului pentru cursul pregtitor de matematicExemple i aplicaii din chimie pentru capitolul Elemente de geometrie 1.Elemente de geometrie.1.1. Elemente de reprezentare n planReper cartezian. Noiunea de interval pe ax, noiunea de domeniu n plan.1.2. Vectori (n spaiu)oordonatele unui punct n spaiu. Vectorul de poziie al unui punct. Vectorul determinat de doupuncte.!istanadintredoupunctecamrimeavectorului. oliniaritateaadoi vectori. "rodusscalar,vectorial, mixt. Vectorul de poziie al unei drepte. Vectorul normal al unui plan1.#. $uncii tri%onometrice$uncii tri%onometrice directe& sinus, cosinus, tan%ent, cotan%ent& periodicitate, valori importante.$uncii tri%onometrice inverse& arcsinus, arccosinus, arctan%ent,arccotan%ent, valori importante.oordonate polare1.'. ur(e plane& cerc, elipsa, para(ol, recunoa)tere )i proprietiExemple i aplicaii din chimie pentru capitolul Elemente de algebr Elemente de algebr. 1. Numere complexe& *orma al%e(ric, *orma tri%onometric. Ecuaii de %radul al doilea cu rdcinicomplexe.2. +atrici& dreptun%,iulare, ptratice, operaii cu matrici.#. !eterminani& proprieti , calcul.'. -nversa unei matrici../isteme deecuaiiliniare./criereasu(*orm matriceal.aracterizarea sistemelorcusoluieunic)i determinareaacesteia. aracterizareasistemelorcompati(il nedeterminate)ipunereaneviden a mai multor soluii.Exemple i aplicaii din chimie pentru capitolul Elemente de analiza matematica Elemente de analiz matematic1. $uncii& tipuri de corespondene, exemple )i contraexemple. $uncii in0ective, sur0ective, (i0ective. 1iruri ca *uncii. "ro%resii %eometrice (termenul %eneral, *ormula de calcul a sumei).Noiunea deconver%en pentru )iruri de tip pro%resie %eometric )i respectiv de tipul c2t de dou polinoame.E%alitatea a dou *uncii, *uncii ce di*er ntr3un punct, pe un interval.-ma%inea unei mulimi printr3o *uncie.2. 4ra*icul unei *uncii$uncii discrete. $uncii continue. $uncii deriva(ile. "roprieti ale unei *uncii& mr%inire,monotonie, simetrie, periodicitate.Noiunea de asimptot a unei *uncii/tudiu& intersecia cu axele de coordonate, mulimea ima%ine, valorile n puncte$uncii liniare, reprezentare %ra*ic. -necuaii determinate de *uncii liniare )i reprezentareamulimilor determinate de ele. $unciide%radulal--3lea,reprezentare %ra*ic. Recunoa)tereapara(olei, acercului, a elipsei, a,iper(olei. -necuaii determinate de *uncii de %radul al --3lea )i reprezentarea mulimilordeterminate de ele.$uncia exponenial& operaii, %ra*ic, valori importante. $uncia lo%aritm cu (aza e& operaii, %ra*ic,valori importante.1#. -nte%raladintr3o*unciepozitiv)i interpretareaei caarie. "rimitiveleprincipalelor *uncii.+etode de inte%rare& metoda su(stituiei, metoda sc,im(rii de varia(il. 5eorema de medie.Exemple i aplicaii dinchimie pentrucapitolul Elemente de calcul numeric i teoriaaproximrii 1. Numere reale. 6proximri ntre%i, raionale, eroarea de aproximare. "artea ntrea% a unui numr real. 6proximarea soluiilor unei ecuaii cu metode numerice (metodacoardei, metoda tan%entei)2Exemple i aplicaii din chimie pentru capitolul Elemente degeometrie1.1 Sistemul numerelor realei constante matematice uzuale Numerele pot *i clasi*icate ast*el&a) Numere care pot reprezenta cantit i *izice se numesc numerele reale1.ntre%i (7, 1, 1, 2, 2, #, #,... + + + ) 2. ra ionale ( 2 # 189, , 7.###, ,...# 9 .2)#. ira ionale ( # # '2, 2, #, ., 9,... )'. ira ionale transcedente(:, e, sin (7..#),ln 2 2 ln# + +, 22, etc.)

b) umerele imaginare1. ima%inare (1i, 2i, #i,... ) 2. complexe (2 1i,1 2i, . #i,... + + ); alt clasi*icare a numerelor&a) scalare& au mrimei semn () vectori& au mrimei direc ie 2teva constante uzuale&!enumire sim(ol Reprezentare cunumere zecimale"i (raportul dintre circum*erin a si diametrul cercului : #.1'1.7, 2i ' Exerci iul $. / se calculeze coe*icientul de di*uziune al /;2 n ap la temperatura de 2. G. ( )171E# 1E#6 75! 9.9 17V V pentru apa 77.77=7.12#s 31, calcula i timpul necesarpentruscderea concentra iei reactantului cu 21J *a de valoarea ini ial (t 7>7 s).Exerci iul '. onstantadevitezpentruoreac iec,imicesteexprimatprintr3orela iedetip 6rr,enius&aER 5I 6 e unde 6esteconstanta lui 6rr,eniusKsL, Eaeste ener%ia deactivareKIMEmolL, iar R este constanta %azelor KME(molNH)L,a) !ac I>1.21x173< s31, 6>1732s31, R>=.#1 ME(molNH), ce valoare are ener%ia de activare Eala2.GO() !ac temperatura cre te la .7G, de c2te ori cre te viteza de reac ieO Exerci iul (. $luxul molar de compus 6ntr3un *ilmde %az inert se exprim cu rela ia& 6,26,1p p6 p pN H ln , unde p6,1 i p 6,2 sunt presiunile par iale ale lui 6 la intrare, respectiv la ie ire din *ilmi p e presiunea total. / se calculeze *luxul compusului 6, dac H>17 3., p >987 torr, p6,1>197torr, p6,2>7 torr.Exerci iul (. /secalculezecoe*icientul dedi*uziuneal /;2napla2.G, dacvaloareaacestuia la 27G este .27! 1..1< 17 . $ormula de calcul este &( ) ( )27! ! 1 ( 5 27 + unde #( 7.2iar>7.=1777 .1." )apoartei *ropor ii "ropor ia este e%alitatea a dou rapoarte *ropriet i d bc b d adcbaNN N + +1211' N #1 N # ' N 2'1#2+ +d bc adcbaNNN ,_

122' N #1 N 2'1#2 c bd ad cb aNNEE ,_

#=1 N #' N 2' E 1# E 2 nnnbaba ,_

18)Exerci iul !. /impli*ica i raportul 1=27 / se %seasc&1. oordonatele v2r*urilor triun%,iului 6QR2. 6ria triun%,iului 6QR#. !istana de la ori%inea sistemului de axe x;C la dreapta 6R'. Ecuaia medianei duse dinpe 6QR8.. Ecuaia nlimii duse din 6 pe QR8. oordonatele punctului ! ast*el nc2t 6Q! s *ie paralelo%ramR9. Bun%imea laturii 6QR=. oordonatele centrului de %reutate al triun%,iului 6QR 7 )i apoi *a de punctul Q(31,3').Exerci iul ,. / se determine coordonatele punctului Q, stiind ca (#,.) este mi0locul se%mentului6Q si ca 6(2.').Exerci iul 1-. / se determinem R pentru care distanta dintre punctele 6(2,m) si Q(3m,32) estee%ala cu ' 2.Exerci iul 11. -n reperul cartezian x;C se considera puncteul 6(2,#). /tiind ca punctele Q sisuntsimetricele punctului 6 *ata de axele ;x si ;C, sa se calculeze lun%imea se%mentului 6Q.Exerci iul 1!. /a se calculeze coordonatele punctului de intersectie al dreptelor de ecuatii 2xDC3'>7 si xDC3#>7.Exerci iul 1". /a se determine ecuatia dreptei care trece prin punctul 6x.Exerci iul 1#. -nreperul cartezianx;Cseconsiderapunctele 6(#,7), Q(x,C), (.,32). /asedetermine numerele reale x si C ast*el incat punctul Q sa *ie mi0locul se%mentului 6.Exerci iul 1$. /a se reprezinte in coordonate polare urmatoarele puncte& (2,2), (3#,'), (32,2 # ), (1,31).9Exerci iul 1&. /a se reprezinte in coordonate carteziene urmatoarele puncte& (2, 2 ), (1, #'), (2, # ).Exerci iul 1'. 5rans*ormati in coordonate polare ecuatia 2 2x C < + .Exerci iul 1(. 4asiti coordonatele carteziene ale cur(ei 21 cosr + .1.'. .ectori /0n spaiu)oordonatele unui punct n spaiu. Vectorul de poziie al unui punct. Vectorul determinat de doupuncte. !istana dintre dou puncte ca mrime a vectorului. oliniaritatea a doi vectori. ;rice doua puncte din spatiu determina un vector care are marimea e%ala cu distanta dintre acestedoupuncte. !aca"(a,(,c) si "V(aV,(V,cV) sunt douapuncedinspatiul tridimensional R#, atuncivectorul care trece prin cele doua puncte este u>(x,C,z) cu u (a a W, ( (W, c cW) . Vectorul u estereprezentat ca o sa%eata de la " la "V.6dunarea vectorilor( ) z u x, C, r si( ) xV. z v CV, V ru v (x x W, C CW, z zW) + + + +r r+ultiplicarea cu un scalar a vectorului( ) z u x, C, rcu (cx, cC, cz) Produs scalar, vectorial, mixt. Vectorul de poziie al unei drepte. Vectorul normal al unui plan."rodusul mixt al trei vectori numiti produsul triplu se de*ineste ca produsul scalar dintre unul din vectori si produsul vectorial al celorlal i doi. Sn consecin produsul mixt este un scalar. "rodusul mixt are semni*ca ia %eometric urmtoare & volumul determinat de cei trei vectori.Exemplu&( )a ( x c rr rExerci iul 1. / se determine produsul scalar al vectorilor !i ". omenta i rezultatul o( inut & 1 22 .si17 ' #i #i # k + + v v v v v 10Exerci iul !. / se determine produsul vectorial al vectorilor !i ". omenta i rezultatul o( inut & 1 2# 2si. #i ## k + v v v vExerci iul ". / se determine produsul mixt al vectorilor !, "i $. omenta i rezultatul o( inut & 1 2 #' #R2 8 2si2 2i #i # ki k + + + v v v v v v vExercitiul #. /a se calculeze produsele mixte a trei vectori ( )1 2 #F F xF r r r,( )2 # 1F Fx F r r r si( )# 1 2F Fx F r r r daca 1F #i 20 r rr,2F .i #I r rr, #F 8i 2I +r rr. /a se demonstreze caprin permutari circulare rezulta&( ) ( ) ( )1 2 # 2 # 1 # 1 2F F xF F Fx F F Fx F r r r r r r r r r.1.( .ectori in plan$ie ;xC un sCstem de axe orto%onale. $ie ir si 0r versorii axelor ;x si ;C. !e*inirea vectorului u din planu i x 0 C + r rr!e*inirea vectorului 6QQ 6 Q 66Q i (x x ) 0 (C C ) + r r+odulul unui vector u 2 2u i x 0 C u x C + +r rr r/uma a doi vectori u si v1 12 21 2 1 2u i x 0 Cv i x 0 Cu v (x x ) i (C C ) 0 + + + + + + r rrr rrr rr ronditia de paralelism 1 12, 22 2x Cu vpt x C 7x C rronditia de perpendicularitate1 2 1 2u v x x DC C >7 r r11"rodus scalar, intre doi vectori care *ormeaz un%,iulu v u v cos r r"rodus scalar a doi vectori perpendiculari u v 7 r rExercitiul 1. /a se determine numarul real a stiind ca vectorii u i 2 0 a + r rr si v i # 0 (a 2) + r rr sunt coliniari.Exercitiul !. -n reperulcartezian (;, ir,0r) se considera vectorii u # i 2 0 + r rr si v . i 0 r rr. /se determine coordonatele vectorului . u # v + r r.Exercitiul ". !aca u ' i < 0 + r rr siv # i 2 0 +r rr atunci calculati&u v r r,v u r r,u u r r,v v r rExercitiul #. /a se %aseasca produsul scalar al vectorilor. isi = 0 r r.1., 1unctii trigonometriceRadianulRadianul este masura un%,iului opus arcului de cerc de lun%ime e%ala cu raza cercului.#87 21=7 $unctii tri%onometrice12ercul tri%onometricsin 7 7 cos7 7 1 #sin#7cos#72 22 2sin '.cos'.2 2# 1sin 87cos872 2sin7..si x$Q>7..intr3undistilat cucompozitiex!6>7.7.1.min !6 $6min !6 $6$6$6$6R x Ct%R 1 x x2.. xC1 1.. x + + /a se a*le un%,iul .Exercitiul !. /a se calculeze&. 1# . 1#cos cos sin sin9 2= 9 2= +si . 1# . 1#sin cos sin sin9 2= 9 2= + . omparati valorile o(tinute.Exercitiul ".!aca #sin x , x 7,' 2 _ ,atunci sa se calculezesin 2x cos 2x +Exercitiul #./a se calculezesin cos= = sicos cos= = Exercitiul $.alculati valoarea expresieit% ct%Et% ct%+ Exercitiul &./a se reduca expresia cos#x cos.xEcos#x cos x+la o *orma mai simpl1.1- Curbe plane3 cerc4 elipsa4 hiperbola4 parabolEcuaiacercului decentru(a,()si razaR, ncoordonate carteziene( ) ( )2 22x a C ( R 7 + Ecuaiacercului decentru(a,()si razaR, ncoordonate polarex a R cos( )C ( R sin( ) + + Ecuaia elipsei cu semiaxele a si (, centrat nori%ine, n coordonate carteziene2 22 2x C1 7a (+ 15Excentricitatea elipsei22(e 1a Ecuaia ,iper(olei cu axele a si (, ncoordonate carteziene2 22 2x C1 7a ( Ecuaia para(olei, n coordonate carteziene2C 2px Exercitiul 1./a se scrie ecuatia cercului care are centrul in punctul (1,7) si este tan%ent axei ;C.Exercitiul !./a se scrie ecuatia cercului care are centrul in punctul (a,() si este tan%ent axei ;C siaxei ;x.Exercitiul "./asescrieecuatiacercului carearecentrul inpunctul (1,32)sicaretreceprinpunctul ;(7,7).Exercitiul #./a se scrie ecuatia cercului care are centrul in punctul ;(7,7) si care are R>1.Exercitiul $./a se determine pozitia punctului Q(2,2) *ata de cercul descris de ecuatia&( ) ( )2 2x # C 1 2. 7 + + Exercitiul &. / se %seasc ecuaia cercului determinat de punctele +(31,1), N(2,31) si "(1,#). Exercitiul './a se scrie ecuatia elipsei care are semiaxele ' si 2.Exercitiul (./a se scrie ecuatia elipsei care contine punctul 6(2,31) si axa mare e%ala cu a>=.Exercitiul ,./a se scrie ecuatia ,iper(olei care are axele 2a>17 si 2(>=.Exercitiul 1-./a se scrie ecuatia ,iper(olei care are axa mare2a>1= si excentricitatea e>'E#.Exercitiul11./a se scrieecuatia para(olei dispusasimetric *ata de axa;C,care arevar*ul inpunctul ;(7,7) si care trece prin punctul !(1,32).Exercitiul 11.e puncte de intersectie are dreapta C>mx si cercul care are ecuatia( ) ( )2 2x 2 C 2 1 7 + . Reprezentati %ra*ic.16Exemple i aplicaii din chimie pentru capitolul Elemente dealgebr!.1 umere complexeNumerele de *orma z>xDiNC unde x, C sunt numere reale, iar i2>31, se numesc numere complexe.Numrul complex Z>x3iNC reprezint numrul complex con0u%at al numrului complex z.Exerciiul 1.oordonatele polare ale unui numar complex z>xDiNC sunt Carct% ,K7, 2 )x _ ,, 2 2r z x Csi r 7 + Reprezentai punctul corespunztor numrului complex z> #D2Ni. are este *orma polar a acestuinumr complex. /criei acest numr n*orma polar. alculai modulul )i numrul complexcon0u%at ale acestui numr complex.Exerciiul !.6plic2ndrelaiiledemai susssecalculezeprodusul)iraportul adounumerecomplexe z1> x1DC1Ni )i respectiv z2> x2DC2Ni.Exerciiul "./ se arate c dacn este numr ntre% & i'n[1 )i i2n[ 31.Exerciiul #.$olosind *orma polar a numerelor complexe z(r,\)>rNei\ s se calculeze z1Nz2 )i z1Ez2.!e asemenea s se calculeze zn )i z1En. Exerciiul $./secalculezerdcinacu(icanumrului 3=*olosind*ormatri%onometricanumerelor complexe. !.! 5atrici i operaii cu matriciRelaii importante ntre matrici&(6Q)31> Q31631(6Q)5 > Q565(631)5> (65)31 (6Q)31 > 31Q31631 c6> (cai0)6d7uncta unei matrice ptrate 6 & *ie 6i0 complementul al%e(ric al elementului ai0 al matricei 6./e consider matricea Q > (6i0). +atricea Q5 este ad0uncta matricei 6. Elementele matricei Q, (i0, secalculeaz elimin2nd randul i )i coloana 0 a matricei 6 )i calcul2nd determinantul matricei rmasenmulit cu (31)iD0. +atricea ad0unct se noteaz ad0(6)>Q5. 6poi se poate calcula 631 > ad0(6)Edet(6)6)adar, aceast *ormulare permite calculul inversei matricei 6. "entru matrice mari acest calcul este*oarte la(orious. !e aceea se utilizeaz metode numerice pentru calculul inverse matricelor mari. $orma matriceal a unui sistem de ecuaii liniare. ;rice sistem de ecuaii liniare neomo%ene cu n necunoscute &a11Nx1Da12Nx2Da1#Nx#D......Da1nNxn>(1 a21Nx1Da22Nx2Da2#Nx#D......Da2nNxn>(2 ...17an1Nx1Dan2Nx2Dan#Nx#D......DannNxn>(n se poate scrie n *orma matriceal ast*el & 6]>Q, unde 6>(ai0), ]5>(x1, x2, .... xn) )i Q5>( (1, (2,....,(n), iar soluia este ]>631Q.'atrice p(tratice speciale 'atrice triun)hiular(este o matrice care are toate elementele de deasupra dia%onalei sau de su(dia%onal nule. Sn acest caz se nume)te in*erior dia%onal respectiv superior dia%onal. Elementelede pe dia%onal nu sunt nule. Sn acest caz, det(6)>a11Na22N...Nann.'atrice dia)onal(este o matrice care are toate elementele de deasupra )i de su( dia%onal nule,adic ai0>7, i # 0. !ac 6>(aii) este matrice dia%onal, atunci 631>(1Eai0).'atrice simetric( este o matrice pentru care ai0>a0i pentru toi i )i 0, adic 6>65.'atrice orto)onal( este o matrice pentru care are loc relaia 65>631'atricehermitian(transpus(amatricei Aestematricea6^ transpusamatricei *ormatedinnumerele complex con0u%ate ale elementelor ai0 ale matricei 6, adic 6^ >(_i0)5. +atrice involut & 6>631+atrice ,ermitian 6>6^Exercitiul 1. !aca 1 26' #11 ] si 1 'Q8 211 ], care este valoarea expresiei 5 526 2Q Exercitiul !. 1ie2 #6' 211 ] si 1 .Q# 2 11 ]. alculati 6DQ si 6Q3Q.Exercitiul ". 1ie1 2 #6. ' 211 ] si 2 8 'Q1 2 #11 ] alculati 26D.Q..Exercitiul #. alculati determinantul matricii 2 # 16 ' 2 1. # 21 1 1 1 ] .Exercitiul $. !aca 1 x62 # 11 ] si 1 1Q1 2 11 ] si daca 6Q>Q6, care este valoarea lui xOExercitiul &. !aca 2 7 16 # . 2' 2 '1 1 1 1 ] si. 1 2Q 1 7 '2 # #1 1 1 1 ] atunci care este valoarea matricei Q6OExercitiul '. E%alati reactia c,imica # 2 # 2 2aPN; (u ; cu(N; ) dN; eP ; + + +. /e *ormeaza sistemul P& a 2eN& a 2c d;& #a ( 8c d eu & 2( ce 1 ++ + + si se rezolva.18Exercitiul (. E%alati reactia c,imica2 29 88 # ' 1 .2 32 7 1

19Exemple i aplicaii din chimie pentru capitolul Elemente de analizmatematic ".1. 1uncii3 tipuri de corespondene4 exemple i contraexemple$ie multimile 6 si Q 5ipuri de corespondenta+ultimea 6& +ultimeaproprietarilor+ultimea Q& multimeamasinilorExistaurmatoareletipuri decorespondente&131& un proprietar poate aveadoar o masina132& un proprietar poate aveadoua masini231& doi proprietari pot aveao sin%ura masina737& un proprietar nu are niciomasina sauomasina nuare nici un proprietar!e*inire *unctie *(x)& sunt necesare trei elemente&1. !omeniu de variatie a lui x > multimea valorilor lui x2. odomeniu >multimea valorilor lui *(x)#. "rocedura > realatie de corespondenta intre valorile lui x sivalorile lui *(x)az special decorespondenta& pentru osin%ura valoare a lui xcorespunde o sin%uravaloarea a *unctiei *(x)Exemplu de*inire *unctie* &* (x) sin xR RfExemplu non *unctie* &Ka, (L Kc, dL "entruorice valoarea a luix1 exista o valoare *(x1)"entru orice valoare a lui x2exista mai multe ima%ini ale*unctiei *20Exemplu de *unctie* &Ka, (L Kc, dL "entruorice valoarea a luix1 exista doar o valoare*(x1)"entruorice valoarea a luix2 exista doar o valoare*(x2)Exercitiul nr.1 /a se reprezinte %ra*ic si sa se demonstreze ca * & * (x) sin x R Re feste *unctie.Exercitiul nr.! /a se demonstreze ca 2* & * (x) x R Re feste *unctie.Exercitiul nr." /a se arate ca *unctia # 22 2x C daca(x, C) (7, 7) *(x)> x C7 daca(x, C) (7, 7) ++' este continua pe 2R./a se arate ca * nu este continua in punctul (7,7).Exercitiul nr.#/asedemonstreze ca* & * (x) ln x R Re fnueste*unctie. /asede*ineascadomeniul pe care *(x) este de*inite ca *unctie.21".!.1uncii in7ecti+e4 sur7ecti+e4 bi7ecti+e8e2initie2unctie in7ecti+a3daca oricarei ima%ini dincodomeniu ii corespunde unori%inal din domeniul dede*initieExemplu 2unctie in7ecti+a$ie *unctia * &Ka, (L Kc, dL , cu procedura din $i%ura-ma%inii *unctiei *(x1) ii corespunde ori%inalul x1-ma%inii *unctiei *(x2) ii corespunde ori%inalul x2-ma%inii *unctiei *(x#) ii corespunde ori%inalul x#*ezulta ca %unctia %+x,este in#ectivaExemplu 2unctie care nu este in7ecti+a$ie *unctia * &Ka, (L Kc, dL , cu procedura din $i%ura-ma%inii *unctiei *(x1) ii corespundeori%inalul x1-ma%inii *unctiei *(x2) ii corespunde ori%inalul x2a si x2(*ezulta ca %unctia %+x, nu este in#ectiva22Exemplu 2unctie nonin7ecti+a1ie 2unctia * &* (x) sin xR Re f. /ase demonstreze ca nu estein0ectiva-ma%inii *unctiei *(x1) ii corespunde ori%inalul x1a si x1( deci nueste in0ectiva*ezulta ca %unctia %+x, nu este in#ectivaExemplu 2unctie 1ie 2unctia#% & ,2 2%(x) sin x 1 1 ]Re f. /a sedemonstreze ca estein0ectiva-ma%inii *unctiei %(x1) ii corespunde ii corespunde ori%inalul numaix1,deci *unctia %(x) este in0ectiva*ezulta ca %unctia )+x, este in#ectiva8e2initie 2unctiesur7ecti+a3daca oricareiima%ini din codomeniu iicorespunde macar unori%inal din domeniul dede*initieExemplu 2unctie sur7ecti+a$ie *unctia * &Ka, (L Kc1, dL , cu procedura din $i%ura-ma%inii *unctiei *(x2) ii corespunde ori%inalul x223*ezulta ca %unctia %+x, este sur#ectivaExemplu 2unctie care nu este sur7ecti+a$ie *unctia * &Ka, (L Kc, dL , cu procedura din $i%ura-ma%inii *unctiei *(x1) nu ii corespunde nici un ori%inal-ma%inii *unctiei *(x2) ii corespunde ori%inalul x2a si x2(*ezulta ca %unctia %+x, nu este sur#ectivaExemplu 2unctie nonsu7ecti+a1ie 2unctia * &* (x) sin xR Re f. /a se demonstreze ca nu estesur0ectiva-ma%inii *unctiei *(x1) ii corespunde ori%inalul x1a si x1( -ma%inii *unctiei *(x2) plasat in a*ara intervalului K31,1L nu iicorespunde nici un ori%inal *ezulta ca %unctia %+x, nu este sur#ectiva24Exemplu 2unctie 1ie 2unctia [ ]#% & , 1,12 2%(x) sin x 1 1 ]

e f. /a se demonstreze ca estesur0ectiva-ma%inii *unctiei %(x1) ii corespunde ii corespunde ori%inalul numaix1,deci *unctia %(x) este in0ective*ezulta ca %unctia )+x, este sur#ectivaExercitiul nr.1 /a se demonstreze ca *unctia * &K7, ) K#, ),*(x)>2xD# este in0ectiva.Exercitiul nr.! /a se demonstreze daca *unctia 2* & ,*(x)>x R R este in0ectiva si sur0ectiva. Exercitiul nr." /a se demonstreze daca *unctia 2* & ,*(x)>x # R R este in0ectiva si sur0ectiva.Exercitiul nr.# /e da %ra*icul unei *unctii* & R R. /a se determine procedura, si sa se determine daca aceasta *unctie este in0ectiva si sur0ectiva.Exercitiul nr.$ /e da %ra*icul unei *unctii* & R R. /a se determine procedura, si sa se determine daca aceasta *unctie este in0ectiva si sur0ectiva.25Exercitiul nr.& /e da %ra*icul unei *unctii* & R R. /a se determine procedura, si sa se determine daca aceasta *unctie este in0ectiva, sur0ectiva, (i0ectiva.Exercitiul nr.' /e da %ra*icul unei *unctii* & R R. /a se determine procedura, si sa se determine daca aceasta *unctie este in0ectiva, sur0ectiva, (i0ectiva.Exercitiul nr.( /e da *unctia x* & * (x) , A11 ( 1)x +R R. !eterminati domeniul maximde de*initie, reprezentati %ra*ic aceasta *unctie si determinati daca acesta *unctie este sur0ectiva peacest domeniu.Exercitiul nr., /e da *unctia x* &K7,1L * (x) , A11 ( 1)x +R. Reprezentati %ra*ic aceasta*unctie si determinati daca acesta *unctie este sur0ectiva pe acest domeniu.Exercitiul nr.1- 6nalizati daca *unciile elementare cunoscute sunt in0ective si sur0ective. $uncia polinomial $uncia raional $uncia radical $uncia putere $uncia exponenial $uncia lo%aritmic26 $unciile tri%onometrice directe sin, cos, t%, ct% $unciile tri%onometrice inverse arcsin, arccos, arct%, arcct%Exercitiul nr.11 /a se determine inversa *unctie *(x) de*inita la exercitiul ..Exercitiul nr.1! /a se determine inversa *unctie *(x) de*inita la exercitiul 8."." 9iruri ca 2unciiExercitiul nr.1. $ie * & ` a7b K 1,1L R o *unctie de*inita ast*el 1* (x) cosx . !aca K 1,1L atunci exista( )nn 1x un sir dinR conver%ent a.i.nnlim* (x ) .Exercitiul nr.! /a se determine si a.i. *unctia# # 2 # 2 2#* (x) x x 1 x x sin x 1,x + + + + R are limita la+si este e%ala cu 1.Exercitiul nr."$ie *unctia 2* (x) ax (x cx 1,unde a, ( 7 + + >. /a se a*le a,(,c a.i. * sa ai(a asimptota la+ o paralela la dreapta C 2x 1 + si asimptota la e%ala cu 31.Exercitiul nr.#/a se determine a.i. *unctia ln(x 2) xA7* (x)xx@7 + 'sa ai(a limita in punctul 7.Exercitiul nr.$/a se determine a, (R a.i. *unctia sin x x 7* (x)ax ( x@7 '+sa ai(a limita in punctul 7.".#.1uncii continue. 1uncii deri+abileExercitiul nr.1 /a se arate ca *unctia # 22 2x C daca(x, C) (7, 7) *(x)> x C7 daca(x, C) (7, 7) ++' este continua pe 2R./a se arate ca * nu este continua in punctul (7,7)Exercitiul nr.!/asearateca*unctia* & (1, ) R 2x 1 *(x)>x 1+nuesteuni*ormcontinuape(1, ) .Exercitiul nr." /a se arate ca *unctia x22 x 1 *(x)>x 3'xD' x 1 , n Nn* (x)11daca x , n Nn ' . 6tunci * este continua si deriva(ila in 7.Exercitiul nr.' $ie * &K 1,1L Ro *unctie de*inita ast*el22sin x cos xdaca x 7* (x)ax D(xDcdaca x 7, a,(,c+ '< R./a se determine a,(,c, a.i. sa *ie de doua ori deriva(ila peR.".$. *roprieti ale unei 2uncii3 mrginire4 monotonie4 simetrie4 peridicitateExercitiul nr. 1 / se determine *unciile nenule* & R R care satis*ac condiia& xN*(C)DzN*(x) > (xDz)N*(x)N*(C) pentru orice x,CR. Exercitiul nr. ! $ie* & R R o *uncie de*init ast*el & *(7)>1 )i *(x)>7, pentru orice x#7. / se arate c nu exist 1 2* , * & R Rdou *uncii (i0ective a.. *>*1D*2.Exercitiul nr. "$ie * & R Ro *uncie ar(itrar. 6tunci exist dou *uncii sur0ective1 2* , * & R Ra.. *>*1D*2Exercitiul nr.#$iea7)i* & - (a, ) Ro*unciea.. *unciax c 1x * (x) x -x a estemonoton descresctoare. 6tunci & *(xDC) d*(x)D*(C), pentru orice x, C - Exercitiul nr. $ $ie * & (7,1) Ro *uncie de*init ast*elx* (x)1 x+. /se arate c * este strictcresctoare, sur0ectiv )i s se determine apoi * 31.Exercitiul nr. & / se arate c *unciile sin, t%, ct%, s%n sunt *uncii impare,iar *uncia cos este*uncie par. Exercitiul nr. ' $ie6 Ro mulime simetric )i* & 6 Ro *uncie. / se arate c atunci exist dou *uncii 1 2* , * & 6 Ra.. *1 este par, *2 este impar )i *>*1D*2.Exercitiul nr.(/searatec*unciiletri%onometricesunt periodice. /searatec*uncia*(x)>sin(x2) nu este periodic.28Exercitiul nr. ,/ se arate c *unciile & * & R R, *(x)> arcsin(sin(x)) )i% & R R,%(x)>arccos(cos(x)) sunt periodice )i au perioada minim 2N:.Exercitiul nr. 1- $ie* & R Ro *uncie periodic )i monoton. 6tunci * este constant.Exercitiul nr.11$ie1 2* , * & R Rdou*uncii periodice. !ac*1posedoperiod51)i *2operioad52, a..51E52estenumrraional, atunci *1D*2, *13*2, *1N*2)i*1E*2(c2t estede*init)sunt*uncii periodice. !ai exemple.".& oiunea de asimptot a unei 2uncii 6simptote & !reapta verticala, orizontala, o(lica *ata de care %ra*icul unei *unctii se apropie oricatde mult. 6simptota +erticala3 $ie* &Ea R R R Rdreapta asimptota x>a &Ba stan%a& x ax alim* (x)< + saux ax alim* (x)< Ba dreapta& x ax alim* (x)> saux ax alim* (x)> + 6simptota orizontala3 dreapta C>n este asimptota spre+ daca& xlim* (x) n, unde n este *initdreapta C>nV este asimptota spre daca& xlim * (x) nW, unde nW este *init 6simptota oblica3$ie dreapta* &E(a,()a E R R E Rdreapta C mx n +esteasimptota spre +daca& xlimK* (x) mx nL 7 $ie dreapta * &E(a,()a E R R E Rdreapta C mW x nW +este asimptota spre daca&xlimK* (x) mW x nWL 7 unde x x x x* (x) * (x)m limn>limK* (x) mxL mW lim nW>limK* (x) mW xLmW 7 x x Exercitiul nr. 1 $ie *uncia* & R R de*init ast*el &1E x,pentru x 7* (x).,pentru x7> ' s se traseze %ra*icul *unciei su(liniind natura asimptotelor, dac exist.Exercitiul nr.!$ie*uncia * & R Rde*initast*el21* (x)x 1+. /asedetermineasimptotaorizontala.Exercitiul nr. "$ie *uncia * & R Rde*init ast*el22x 2* (x)x 1+. /a se determine asimptotaorizontala.Exercitiul nr. #/a se determine asimptotele verticale ale *unctiei * & ! Rde*init ast*el22x 1* (x)x 1+ . 29Exercitiul nr. $/a se determine asimptotele orizontale si o(lice ale *unctiei * & ! Rde*initast*el 22x 1* (x)x 1+ . ".'. Studiu3 intersecia cu axele de coordonate4 mulimea imagine4 +alorile 0n puncte Exemplul 1.$ie dreapta C>.NxD9... /sedetermine intersecia cuaxa a(sciselor )i cuaxaordonatelorExemplul !. Ecuaia dreaptei de operare a unui proces de distilare continu este C > 7. 7.# m )i conductivitatea termic g2 > 7.7' hE(mNH). /e )tie c *aaextern a plcii 1 are temperatura t1> 2.7 G, iar *aa extern a plcii 2 are temperatura t2> .7 G.ondiia de conducie a cldurii n re%im staionar este &(t1 Utx) N g1Ef1 > (tx Ut2) N g2Ef2 / se reprezinte %ra*ic pro*ilul de temperatur n cele 2 plci ce *ormeaz peretele solid. Exemplul ". / se determine domeniul de *eza(ilitate din plan pentru punctele de coordonate (x, C),x e K7, .L )i C e K7, #L, dac sunt impuse urmtoarele condiii &.NC U x i 7, C D 7..N x U '.. d 7 )i respectiv C U x U 1 d 7/ se reprezinte %ra*ic acest domeniu.Exemplul #. / se reprezinte %ra*ic mulimea punctelor din plan de coordonate (x, C), x e K7, 2L )i Ce K31, 1L dac sunt impuse condiiile &302NC D x U 2d 7, C U x D 1 i 7 )i x d 1C D 2Nx U 1 i 7 )i x i 1Exemplul $. / se reprezinte %ra*ic mulimea punctelor din plan de coordonate (x, C), x e K7, 2L )i Ce K7, 2L, dac sunt impuse condiiile &C U x U 1d 7, C U x D 1 i 7, C D x D 1 i 7 )i C D x U # i 7Exercitiul &./asereprezinte%ra*ic*unctia * & R R,1 2 ) ( + x x %. aresunt coordonatelepunctelor de intersectie ale %ra*icului *unctie * cu axele de coordonate ;x si ;C. /ta(iliti care dinurmatoarele puncte apartin %ra*icului *unctiei& 6(1,1) si Q(7,2).".,. 1uncii de gradul al ::;lea4 reprezentare gra2ic. )ecunoaterea parabolei4 a cercului4a elipsei4 a hiperbolei. :necuaii determinate de 2uncii de gradul al ::;lea ireprezentarea mulimilor determinate de ele.Exemplul 1./ se reprezinte %ra*ic *uncia de %radul -- *& K7, 2L j K7,1L, *(x) > x2 U x. ?nde aremaximul O are sunt valorile minime ale *unciei OExemplul !. / se determine punctele de intersecie ale cercului x2DC2 U 1 > 7 cu para(ola C>aNx2, unde a este numr real. !iscuie. Exemplul ". / se determine punctele de intersecie ale elipsei x2 D 2NC2 U 1 > 7 cu ,iper(ola C>aEx,unde a este un numr real. / se reprezinte %ra*ic pentru a>1. !iscuie.Exercitiul #. /a se reprezinte %ra*ic *unctia* & R R, '< < + 1 x 131 x 1 3 131 x 1) (2x x %".1-. 1uncia exponenial3 operaii4 gra2ic4 +alori importante. 1uncia logaritm cu bazae3 operaii4 gra2ic4 +alori importante. Exemplul 1. / se reprezinte %ra*ic *uncia *&K7,2LjK1, k), *(x) > ex. / se determine *(7), *(1), )i*(ln(x))Exemplul !. / se reprezinte *uncia *&K29#, #9#LjR, *(5)>1717Nexp(317E5)Exemplul ". / se reprezinte *uncia *&K29#, #9#LjR, *(5)>.3277E(2.735)Exemplul #. / se reprezinte *uncia *&K.7, 2.7LjR, *(t)> (t3.7)Eln(tE.7) ;(s. 6ceasta reprezint media lo%aritmic.Exercitiul $. $ie *uncia *&K7,1L) , x x x xb a b a +1 1> *(x), unde a,(A7,1 .a. / se arate c * este descresctoare pe 1]1

21, 7)i cresctoare pe 1]1

1 ,21.31(. / se arate c pentru orice xK7,1L avem b abababa abx x+ ,_

+ ,_

2.Exercitiul &.$ie *uncia ( ) ( ) ]m x m x m x %a# # 9 1 . lo% ) (2+ + + + , undeR m , 1 7, A a ./ sedetermine m, ast*el ca domeniul de de*iniie al *unciei * s *ie R. / se determine minimul saumaximul lui *(x).Exercitiul '. /tudiati monotonia *unctiei&* & R Rx x1 1* (x). 2._ _ +, ,.Exercitiul (. /tudiati monotonia *unctiei&* & R Rx x x* (x) 17 177 1777 + + .Exercitiul ,./e considera *unctia&* & R Rx1* (x)2 _ ,. /a se calculeze * (7) * (1) ... * (') + + +.Exercitiul 1-./a se determine domeniul maxim de de*initie al *unctiei * & ! R,( )#* (x) lo% #x . .Exercitiul 11.$ie *unctia( ) * & 7, +R, 2* (x) . lo% x . /a se calculeze .* (1) * (2) .Exercitiul 1!./a se determine domeniul maxim de de*initie al *unctiei * & !R,( )12* (x) lo% x # +.".11:ntegraladintr;o2unciepoziti+i interpretareaei caarie. *rimiti+eleprincipalelor2uncii. 5etode de integrare3 metoda substituiei4 metoda schimbrii de +ariabil. (. Exemplul #. / se %seasc partea ntrea% )i prima zecimal a urmtoarelor numere& 2 2 2 m, < 1, < ' , + + + a n n b n c n n n Exemplul $. $ie x R )i expresia 1]1

+ 21x L x K L x 2 K ) x ( ", unde s3a notat cu KxL partea ntrea%a numrului real x.a) / se calculeze) 2 ( " )i) # ( " .() / se demonstreze c "(x) > 7, pentru orice valoarea real a numrului x1K7,2_,.c) / se arate c 1" x "(x)2 _+ , )i )i s se deduc c "(x)>7pentru orice x3real.d) / se calculeze valoarea sumei 1]1

++ +1]1

++1]1

+27112717222 2717...22 271721 2717/.#.". 6proximarea soluiilor unei ecuaii cu metode numerice /metoda coardei4 metodatangentei)Exemplul1./se%seascsoluii aleecuaiei x#U#NxD1>7cumetodacoardei )icumetodatan%entei.Exemplul !./se%seascsoluii aleecuaiei e3xUx2>7cumetodacoardei )i cumetodatan%entei. !iscuii. Exemplul "./serezolveecuaialui +annin%, caredescriede(itul nal unui *luidcarearead2ncimea , ntr3un canal. Ecuaia se poate pune su( *orma &*(,) > n U ((N,).E#N/1E2E((D2N,)2E#En > 7!2ndu3se valorile parametrilor&(>#7, n>1777, />7.772, n>7.722, s de determine ad2ncimea ,alic,idului n canal, utiliz2nd metoda coardei )i apoi metoda tan%entei. !iscuie. Exemplul #./ se %seasc soluii alte ecuaiei x'D #Nx U ' > 7 cu metoda coardei )i cu metodatan%entei. !iscuie. Exemplul $. !iscutai aplica(ilitatea metodei tan%entei pentru rezolvarea ecuaiei &*(x) > x.311Nx'D'8Nx#3 73536


Recommended